Utilisations potentielles des bactériophages pour la sécurité microbienne de la viande

Publié : 8 juin 2023 | Estibaliz Ruiz, Maria Lavilla | aucun commentaire pour l'instant

María Lavilla et Estibaliz Ruiz-Santamaria d'AZTI-BRTA partagent les avantages de l'application de bactériophages tout au long de la chaîne alimentaire dans la lutte contre la RAM.

La résistance aux antimicrobiens (RAM) constitue une menace majeure pour la santé mondiale. Il est bien connu que le principal contributeur à la RAM est la surutilisation des antimicrobiens. Principalement leur utilisation en médecine humaine, mais aussi la reconnaissance croissante de leur utilisation continue dans le bétail, ont facilité la sélection et la propagation des bactéries RAM tout au long de la chaîne alimentaire.1 Par conséquent, bien que les antimicrobiens soient cruciaux pour traiter les infections bactériennes, les réglementations actuelles visent à réduire leur utilisation dans le bétail.

De plus, la consommation de produits d'origine animale contaminés, principalement de la viande de volaille et des œufs insuffisamment cuits, est considérée comme la principale source de Campylobacter et de Salmonella, les agents pathogènes d'origine alimentaire les plus courants à l'origine de maladies zoonotiques chez l'homme. Les E. coli producteurs de shigatoxines (STEC) et les E. coli entérohémorragiques (EHEC ; O157:H7) sont également des agents pathogènes d'origine alimentaire bien connus liés au secteur de la viande, les bovins étant les principaux porteurs de souches zoonotiques. Ces bactéries peuvent contaminer les produits alimentaires à n'importe quel point de la chaîne alimentaire, par contact direct avec les animaux (par exemple, lors de l'abattage ou du traitement des carcasses, par contamination fécale directe) ou indirectement par des vecteurs, et contribuent de manière significative aux hospitalisations et aux décès dans le monde, malgré les progrès dans la gestion des agents pathogènes. Les conservateurs alimentaires traditionnels et les méthodes de transformation des aliments (y compris la pasteurisation, la haute pression, les traitements ultraviolets (UV) ou chimiques) peuvent réduire les agents pathogènes dans les aliments à différents niveaux. Cependant, ces méthodes peuvent également affecter négativement les propriétés organoleptiques et/ou la valeur nutritionnelle et éliminer les microbes bénéfiques dans les aliments.

Ainsi, le développement d'alternatives innovantes et efficaces pour contrôler les infections bactériennes est devenu un problème urgent, et des stratégies supplémentaires doivent être mises en œuvre pour améliorer la santé et le bien-être des animaux et promouvoir l'utilisation responsable des antimicrobiens pour une chaîne alimentaire plus sûre. L'une des approches les plus prometteuses utilise les bactériophages (phages), des virus qui infectent les bactéries, qui ont démontré une puissante activité antimicrobienne contre la plupart des agents pathogènes d'origine alimentaire.2

Les principaux avantages de ces micro-organismes peuvent être résumés comme suit :

Combinées, ces caractéristiques uniques font des bactériophages l'alternative la plus fiable pour inhiber efficacement les bactéries pathogènes et réduire les zoonoses et les maladies d'origine alimentaire. En fait, en Europe, où leur utilisation n'est pas spécifiquement réglementée, une de nos récentes études a révélé que 90 % des producteurs et 85 % des consommateurs étaient disposés à accepter les bactériophages comme mesure standard de lutte biologique dans la production et la transformation des aliments5. Le nombre de produits commerciaux à base de phages approuvés pour une utilisation dans l'élevage et la sécurité alimentaire est en constante augmentation dans de nombreux pays. Ce qui suit se concentre sur l'introduction des faits saillants liés à l'utilisation des phages comme agents de lutte biologique et de sécurité alimentaire (viande).

De nombreuses études ont rapporté l'utilisation de phages pour prévenir et traiter les maladies causées par Campylobacter, Salmonella ou E. coli, entre autres, chez les animaux destinés à la production alimentaire. La plupart des études ont montré le succès du contrôle biologique des phages contre ces trois agents pathogènes, conduisant à une protection significative contre les infections (utilisation prophylactique), une diminution des niveaux de bactéries pathogènes dans les tissus et une réduction de la mortalité et de la morbidité associées des animaux,6 montrant que les phages sont un alternative prometteuse et efficace aux antibiotiques.

Résistance aux antimicrobiens : elle n'a pas disparu

Outre la protection de la santé animale, de même, des différences statistiquement significatives dans la réduction de Salmonella ou de Campylobacter après des traitements aux phages ont démontré que leur application à des stades tardifs de la croissance animale peut également être une mesure prometteuse pour le contrôle de cette bactérie dans les étapes ultérieures de la chaîne de production alimentaire. Par exemple, il a été estimé que la réduction de la charge de Campylobacter dans les intestins des poulets à griller de trois logs avant l'abattage réduisait de 58 % le risque de campylobactériose humaine attribuable à la consommation de viande de volaille.7 En ce sens, au moins un essai a démontré que deux phages différents contre Campylobacter jejuni en application successive sont capables d'atteindre cet objectif sans effets collatéraux sur le microbiote intestinal.6

Le biocontrôle des phages a également montré un grand potentiel pour être utilisé comme approche de contrôle de la sécurité aux étapes de la production, de la distribution et de la consommation des aliments, par application directe sur les aliments en tant que bio-conservateur. Bien qu'aucune solution ne doive remplacer les bonnes pratiques d'hygiène et les mesures de contrôle dans la production alimentaire, les phages peuvent aider à réduire le nombre de microbes d'un à trois logs ou à prévenir la croissance microbienne pendant la durée de conservation, sans affecter le microbiote restant ou les propriétés organoleptiques de la viande fraîche.8 L'adoption de l'utilisation de phages dans des approches basées sur les obstacles avec des technologies ou des emballages non thermiques (par exemple, des phages et un emballage sous atmosphère modifiée ou une pression hydrostatique élevée) pourrait également améliorer le résultat final.

Outre de nombreux rapports scientifiques, plusieurs produits commerciaux sont déjà disponibles et ont fait leurs preuves pour un contrôle biologique efficace des agents pathogènes d'origine alimentaire dans les produits carnés, la viande fraîche (volaille, dinde, bœuf), les aliments pour animaux de compagnie et d'autres aliments (poisson, légumes, produits laitiers).4 ,6 De plus, l'application de certains phages pourrait également constituer une alternative innovante pour la désinfection des surfaces et la réduction des biofilms sur les surfaces en contact avec les aliments.

Comme mentionné, les produits commerciaux disponibles et les résultats des études publiées indiquent que les phages sont déjà un choix valable pour le contrôle biologique des agents pathogènes. Néanmoins, l'efficacité et la stabilité optimales des phages nécessitent une optimisation individuelle de nombreux facteurs pour les animaux et les denrées alimentaires, tels que le moment de l'administration des phages (prophylactique vs thérapeutique), la voie d'application, le nombre de phages utilisés (simple vs cocktail), la matrice alimentaire ou le stockage. la température, ainsi que les facteurs environnementaux.9 Enfin, toute application de phage doit respecter les réglementations en vigueur. En conséquence, l'approbation de toute solution à base de phage nécessite des recherches et des investissements approfondis, à l'instar d'autres produits thérapeutiques ou additifs alimentaires, dans le but de caractériser et de sélectionner avec précision les phages les plus compétents pour chaque application, ainsi que de démontrer l'efficacité et la sécurité, et de surmonter les lacunes et les défis en suspens qui pourraient limiter leur utilisation.

Maria Laville (ORCID 0000-0003-1287-9035) a 20 ans d'expérience dans la recherche sur la sécurité alimentaire. À partir de 2009, elle a travaillé comme chercheuse à la division de recherche alimentaire de l'AZTI - Alliance basque de recherche et de technologie (BRTA). Ses activités de recherche actuelles sont principalement axées sur l'isolement et la caractérisation de micro-organismes et de leurs métabolites liés à la production alimentaire (ex., bactéries lactiques et levure) et le développement de nouvelles stratégies et outils (bactériophages) pour le contrôle biologique des pathogènes dans les aliments et l'aquaculture. .

Estivaliz Ruiz a poursuivi ses études de premier cycle en biotechnologie et s'est spécialisée en microbiologie et santé. Elle travaille actuellement sur sa thèse de doctorat à la Division de Recherche Alimentaire de l'AZTI – Alliance Basque de Recherche et de Technologie (BRTA). Ses travaux portent sur l'isolement, la caractérisation et l'application des bactériophages comme agents de lutte biologique dans l'industrie alimentaire.

Sécurité alimentaire, Techniques de laboratoire, Analyse de la qualité et contrôle de la qualité (QA/QC), Recherche et développement, World Food

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